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Cas d'étude

Elevations et déformations des façades d'une Ferme

Relevé digital d’une ferme du XVIIIème siècle. La mission avait pour objectif d’établir les plans de la ferme et de ses abords. Les données issues du relevé on ensuite servi à établir un état sanitaire des constructions.

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Introduction

Relevé d’une ferme du XVIIème siècle. La mission avait pour objectif d’établir les plans de la ferme et de ses abords et de réaliser un état sanitaire des constructions. 

Le corps de ferme présente d’importantes déformations tant au niveau de enveloppe extérieure du bâtiment qu’au niveau de la structure interne. L’analyse de ces déformations constituait un enjeu majeur et a nécessité la réalisation d’un relevé  précis de la géométrie de la ferme et plus particulièrement des pans de bois qui soutiennent la toiture.

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Capture

Au vu de la complexité des espaces, de la multitude des pièces et de la précision nécessaire afin d’évaluer les déformations, nous avons décidé de réaliser un relevé par lasergrammétrie. Le scan laser ne permettant pas  de relevé les surfaces qui n’étaient pas visibles depuis le sol, nous avons réalisé des prises de vue à l’aide d’un drone. Celles-ci ont permis de compléter le modèle 3D par photogrammétrie. Au-delà de la complétude du relevé, l’utilisation de la photogrammétrie a permis d’augmenter considérablement la qualité des textures au niveau de l’enveloppe extérieure du bâtiment, étape nécessaire fin de produire des orthovues de qualité des façades et de la toiture.

Scan par Lasergrammétrie

L’intérieur et l’extérieur du bâtiment ont été scannés à l’aide d’un scan laser Leica RTC360.  Le relevé sur site a duré une journée et a permis de réaliser 103 stations. Pour chaque station, un relevé laser et une capture d’image à 360° ont été réalisés. Afin de pouvoir relever l’ensemble de la ferme sur une journée, la technique d’alignement cloud to cloud a été utilisée, ce qui a permis d’éviter l’installation des cibles.

Photogrammétrie par drone

Les prise de vues ont été réalisées à l’aide d’un drone léger, le DJI Mini 3. Ce drone entre dans la catégorie des drones de moins de 249gr. Le vol pour relever l’ensemble de l’enveloppe extérieure du bâtiment a duré 45 minutes. 401 photos ont été capturées à l’aide de la camera FC3582 du DJI Air pro.

  • Capteur: 1/1.3-inch CMOS
  • Image résolution: 4032×3024
  • Format: jpg

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02

Traitement

PHASE 1

Les données capturées à l’aide du scanner laser ont été préassemblées sur site durant la phase de relevé à l’aide de l’application Register 360. Les données ont ensuite été traitées dans le logiciel Register 360 et les données ont été exportée au format .E57. Le format .E57 a été choisi car il intègre les cubemaps, à savoir les données des prises de vues 360°. Celles-ci sont nécessaires si l’on désire aligner ultérieurement les données du scan avec les données obtenues par photogrammétrie.

 

PHASE 2

Les prises de vues capturées par drone ont été traitées à l’aide de l’application RealityCapture. 

Le processus d’alignement a permis d’aligner 399 images et a pris 9 minutes.

Le processus de reconstruction du modèle 3D a permis de produire un modèle constitué de 54,4 millions de triangle. Deux textures de 16K ont ensuite été générées pour couvrir l’ensemble du modèle.

La durée complète du processus de reconstruction du modèle 3D et de texture a duré 43 minutes.

Le modèle 3D obtenu est visible ci-dessous en basse résolution.

 

PHASE 3

Des orthoprojections de la toiture et des différentes façades ont été générées à l’aide de l’application RealityCapture afin de servir de support au tracé des élévation dans le logiciel CAD.

PHASE 4

L’application Cloudcompare a été utilisée afin de traitée les données obtenues par lasergrammétrie dans le but de produire les supports nécessaires au dessin CAD et d’analyser les déformations du bâtiment.

Afin de pouvoir tracé les plans 2D, des coupes sont réalisées dans le modèle 3D. Au niveau de chaque coupe, les points sont colorisés en rouge afin de bien percevoir la position de la coupe. Les autres points visibles sont traités à l’aide de l’algorithme Hillshade qui facilite la lecture des  différents éléments visibles.

PHASE 5

L’application Cloudcompare a été utilisée afin de traitée les données obtenues par lasergrammétrie dans le but de produire les supports nécessaires au dessin CAD et d’analyser les déformations du bâtiment.

Afin de pouvoir tracé les plans 2D, des coupes sont réalisées dans le modèle 3D. Au niveau de chaque coupe, les points sont colorisés en rouge afin de bien percevoir la position de la coupe. Les autres points visibles sont traités à l’aide de l’algorithme Hillshade qui facilite la lecture des  différents éléments visibles.

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Livrables

Analyse de déformation

Author

Benoit Lemmens

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